analisis pengaruh pengurangan bobot kendi dengan cara

Keteknikan Pertanian
J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.3 No. 1 Th. 2014
ANALISIS PENGARUH PENGURANGAN BOBOT KENDI DENGAN CARA
PENGAMPLASAN TERHADAP KONDUKTIVITAS HIDRAULIK DAN LAJU
REMBESAN AIR DI PERMUKAAN TANAH ULTISOL
(The Analysis of Effect of Removing Pitcher Masses with Sanding Methode on Its
Hydraulic Conductivity and Water Seepage Velocity on Ultisol Soil Surface)
Raja Bagus Hariawan Agung1*), Achwil Putra Munir1, Saipul Bahri Daulay1
1)Program
studi keteknikan pertanian, Fakultas Pertanian USU
Jl. Prof. Dr. A. Sofyan No. 3 Kampus USU Medan 20155
*) Email : [email protected]
Diterima : 30 Oktober 2014 / Disetujui : 14 November 2014
ABSTRACT
Pitchers that are made of clay loam and burnt with high temperature have ability to autoregulate soil irrigation which is an
efficient technique among other system of irrigation. The Important physical characteristics of pitcher are hydraulic
conductivity and porosity. This research was one of preliminary study in making regulation of pitcher physical
characteristics using sanding methode. This research was performed using non factorial randomized block design.
Parameters analyzed were porosity, hydraulic conductivity, water seepage volume and soil surface wetting distance. The
result showed the sanding methode had no significant effect on porosity, hydraulic conductivity, water seepage volume
and soil surface wetting distance.
Key Word: conductivity, pitcher, porosity, hydraulic, sanding method, water seepage
susut selama proses pembuatan, sehingga
dimensi kendi basah diperkirakan berdasarkan
pengalaman susut dari pembuatan gerabah
(Edward, 2000).
Rembesan (seepage) pada dinding kendi
merupakan kinerja yang penting dari sistem
irigasi kendi, karena akan menentukan
kemampuan sistem dalam mensuplai dan
memenuhi kebutuhan air tanaman dan efisiensi
pemakaian air. Kajian yang penting dalam
rembesan adalah menyangkut laju (rate)
kumulatif dan pola (pattern) rembesan (Edward,
2000).
Pemilihan spesifikasi kendi disesuaikan
dengan kebutuhan air tanaman dan kondisi
tanah, pada tanah berpasir dapat digunakan
kendi dengan permeabilitas (konduktivitas
hidrolik) yang lebih kecil dari pada tanah berliat.
Porositas kendi adalah karakteristik fisik
kendi yang dapat menentukan besarnya
konduktifitas hidrolik kendi. Salah satu cara untuk
meningkatkan konduktivitas hidrolik kendi adalah
dengan cara pengamplasan dinding kendi.
Penelitian
yang
dilakukan
sebelumnya
memaparkan tulisan tentang pengamplasan
dinding kendi yang hanya menunjukkan besarnya
konduktivitas hidrolik kendi sebelum dan setelah
pengamplasan, sedangkan penentuan besarnya
taraf pengamplasan dan hasil konduktivitas
PENDAHULUAN
Efisiensi irigasi tergantung pada banyak
faktor termasuk jenis tanah, spesies tanaman,
struktur tanah, kesuburan tanah, kompetisi
tanaman dan iklim mikro tempat tersebut. Hanya
sedikit jurnal ilmiah yang tersedia pada irigasi
kendi berkaitan dengan faktor pengendali yang
terkait. Masih banyak kekurangpahaman
mengenai sistem irigasi kendi ini, sebab itulah
perlunya mengembangkan kriteria perancangan
irigasi kendi (Vasudevan, 2007).
Studi sebelumnya menunjukkan rasio aliran
air berkorelasi secara baik dengan MD (Moisture
Deficit) atmosfer dimana pola korelasinya
berbeda pada saat hujan dan saat tidak hujan.
Studi sistematik pada aliran air melalui dinding
kendi terbatas untuk melepaskan air ke udara
dan ke dalam air di bawah beda hidrolik
(Vasudevan, 2011).
Kendi irigasi yang dibuat dengan
kemahiran
tangan
(handicraft)
yang
menyebabkan hasilnya beragam, terutama
dimensi, bentuk dan konduktivitasnya. Hasil
penelitian menunjukkan beragamnya dimensi
kendi irigasi hasil pembuatan di beberapa sentra
produksi gerabah (Edward, 2000).
Keberagaman dimensi kendi yang dibuat
disebabkan belum adanya informasi besarnya
130
Keteknikan Pertanian
J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.3 No. 1 Th. 2015
hidrolik akibat beda taraf pengamplasan belum
diteliti sehingga penulis mengangkat
judul
penelitian ini dengan acuan utama pada
porositas dugaan kendi awal sebagai penentu
utama dari penelitian ini dan melihat hasil dari
parameter penelitian yang dipilih.
△h: beda tinggi permukaan air kendi terhadap
tabung (cm)
t : waktu (detik)
Laju rembesan air di permukaan tanah
1. Setelah aliran air keluar dari dinding kendi
mantap dan kendi dibenamkan dalam tanah
pasir pada kotak yang telah disediakan.
2. Diukur jarak perembesan air pada
permukaan tanah pasir pada beberapa sisi
kendi dalam waktu tertentu.
METODOLOGI
Penelitian ini dilaksanakan dengan
metode pengamatan (observasi) langsung di
lapangan terhadap pengaruh taraf pengurangan
bobot kendi akibat pengamplasan terhadap
konduktifitas hidrolik kendi, laju rembesan di
permukaan tanah, porositas perkiraan kendi dan
kadar air tanah . Adapun bahan yang digunakan
dalam penelitian ini adalah: kendi liat, pasir dan
air. Alat yang digunakan dalam penelitian ini
adalah: kertas pasir, tabung mariotte, pipa pvc,
ring sampel, oven, timbangan digital, stop watch,
gelas ukur.
Penelitian ini menggunakan rancangan
penelitian berupa RAK non faktorial, dengan
rincian pengurangan bobot kendi :
PO : 0 g
P3 : 30 g
P6 : 60 g
P1 : 10 g
P4 : 40 g
P7 : 70 g
P2 : 20 g
P5: 50g
Volume air rembesan
1. Diukur volume air dalam kendi sebelum
dilakukan pembenaman dalam tanah
dengan gelas
2. Diukur kembali volume air yang tersisa
dalam kendi setelah satu hari pengairan
3. Dihitung Volume Air Rembesan
Vs =
Vin − Vout
x100%..........................(2)
Vin
dimana :
Vs
= volume air rembesan (ml)
Vin
= volume air masuk (ml)
Vout
= volume air keluar
Porositas perkiraan kendi
Parameter
Konduktifitas hidraulik kendi
1. Kendi yang telah diratakan dindingnya
dengan menggunakan kertas pasir ukuran
1,5 secara merata dan diketahui dimensinya
diisi dengan air dan direndam selama dua
hari agar dindingnya menjadi jenuh.
2. Setelah kendi jenuh dimasukkan ke dalam
bak air tempat pengukuran. Kemudian
dihubungkan dengan selang plastik ke
tabung marionette dan dibiarkan selama tiga
jam atau sampai pengaliran air yang keluar
dalam keadaan mantap.
3. Setelah aliran air yang keluar mantap,maka
mulai diukur volume air yang keluar dari bak
air pada interval waktu tertentu dan
pengukuran sedikitnya 5 kali.
4. Dihitung konduktivitas hidraulik kendi (Kkendi
) dengan menggunakan persamaan yang
digunakan oleh Edward (2000) :
Kkendi =
Pe=[(Sf -Wf )/ Wf ]×100.................................(3)
dimana :
Pe
= porositas perkiraan
Sf
= berat jenuh sampel
Wf
=berat sampel kering
HASIL DAN PEMBAHASAN
Jarak pembasahan tanah
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa
pengamplasan dinding kendi luar kendi
berpengaruh positif terhadap jarak (Gambar 1)
pembasahan permukaan tanah . Jarak
pembasahan permukaan tanah sebelum
pengamplasan dinding kendi lebih tinggi nilainya
disbanding
dengan
jarak
pembasahan
permukaan
tanah
sebelum
dilakukan
pengamplasan dinding kendi.
Hasil penelitian ini kemudian menunjukkan
bahwa perlakuan pengamplasan dinding luar
kendi tidak berpengaruh signifikan terhadap jarak
pembasahan permukaan tanah.
................................(1)
dimana :
Q : volume terukur (cm3)
A : luas permukaan luar kendi (cm2)
L : tebal dinding kendi (cm)
Volume air rembesan
Setelah dilakukan pengamplasan sebanyak
7 kali didapat bahwa jarak pembasahan tanah
yang didapat akibat pengamplasan memiliki
rentang dari 3,5 -6 cm (Tabel 1). Hal ini
131
Keteknikan Pertanian
J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.3 No. 1 Th. 2014
jarak pembasahan tanah (cm)
disebabkan oleh proporsi dari bahan organik di
dalam kendi pada saat pencampuran dengan
tanah liat selama proses pembuatan kendi
seperti yang disebutkan oleh Mathai dan Simon
(2004), dapat juga disebabkan karakteristik
ukuran diameter hong yang berbeda antara
penelitian dengan literatur Sastrohartono (2010).
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa
perlakuan pengamplasan berpengaruh positif
terhadap volume air rembesan dari dalam dinding
kendi ke luar permukaan tanah (Gambar 2). Hal
ini ditunjukkan oleh banyaknya volume air di
dalam kendi yang berkurang setelah dilakukan
pengamplasan dinding kendi dibandingkan
sebelum dilakukan pengamplasan.
7
6
5
4
3
2
1
0
Hasil
penelitian
ini
selanjutnya
menunjukkan bahwa perlakuan pengamplasan
dinding luar kendi tidak berpengaruh signifikan
terhadap volume air rembesan yang keluar dari
dalam kendi. Diameter pada penelitian ini
sebesar 15 cm, ketebalan dinding kendi sebelum
diamplas sebesar 1 cm. Diamater dalam kendi
tidak
mengalami
perubahan
karena
pengamplasan dilakukan pada dinding luar kendi
saja. Terjadi perubahan kecepatan meloloskan
air dari dalam kendi ke luar permukaan kendi
akibat menipisnya ketebalan dinding kendi.
Disebutkan oleh Sistanto (2004) bahwa waktu
yang diperlukan untuk mencapai tinggi muka air
yang tetap bergantung perbedaan debit air dan
luas permukaan dinding hong.
y = 0,0112x + 4,3983
r= 0,1136
1
2
3
4
5
6
7
8
Taraf amplas (gr)
Gambar 1. Grafik hubungan taraf pengamplasan dengan jarak pembasahan tanah
Tabel 1. Persentase volume air rembesan
Perlakuan
Kendi
V out (ml)
V in (ml)
P0
K1
280
3840
K2
270
3790
K3
240
3530
P1
K1
380
3870
K2
430
3780
K3
330
3630
P2
K1
400
3960
K2
400
3850
K3
310
3650
P3
K1
400
3490
K2
300
3570
K3
450
3550
P4
K1
380
3990
K2
490
3800
K3
380
3610
P5
K1
460
3810
K2
440
3750
K3
320
3600
P6
K1
300
4000
K2
350
3780
K3
300
3580
P7
K1
460
3970
K2
430
3830
K3
350
3600
132
V out / V in (ml)
0.072917
0.07124
0.067989
0.098191
0.113757
0.090909
0.10101
0.103896
0.084932
0.114613
0.084034
0.126761
0.095238
0.128947
0.105263
0.120735
0.117333
0.088889
0.075
0.092593
0.083799
0.115869
0.112272
0.097222
Volume air rembesan (%)
7.291667
7.124011
6.798867
9.819121
11.37566
9.090909
10.10101
10.38961
8.493151
11.46132
8.403361
12.67606
9.52381
12.89474
10.52632
12.07349
11.73333
8.888889
7.5
9.259259
8.379888
11.5869
11.22715
9.722222
Keteknikan Pertanian
J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.3 No. 1 Th. 2015
y = 0,0258x + 8,9439
R2 = 0,1952
volume air keluar (%)
12
10
8
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
taraf amplas (gr)
Gambar 2. Grafik hubungan taraf pengamplasan dengan volume air rembes
y = -0,1038x + 15,847
R = 0,2509
porositas (%)
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
taraf amplas (g)
Gambar 3. Grafik hubungan taraf pengamplasan dengan porositas
nilai konduktivitas hidraulik kendi yang lebih tinggi
Porositas
setelah dilakukan pengamplasan dinding
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa
dibandingkan dengan sebelum dilakukan
perlakuan pengamplasan dinding terluar kendi
pengamplasan. Hasil penelitian ini selanjutnya
berpengaruh negative terhadap porositas kendi
menunjukkan bahwa pengamplasan dinding
(Gambar 3). Hal ini ditunjukkan dengan nilai
kendi tidak berpengaruh signifikan terhadap
porositas kendi yang semakin menurun setelah
konduktivitas hidraulik kendi.
dilakukan
pengamplasan
dinding
kendi
Disebutkan oleh sastrohartono (2010) pada
dibandingkan dengan sebelum dilakukan
komposisi bahan campuran 50% liat, 25 % pasir,
pengamplasan dinding kendi/ Kendi perlu
25 % serbuk gergaji didapat nilai konduktivitas
digosok atau diamplas atau dibakar kembali
hidraulik kendi sebesar 8,78 x 10-6 cm/detik
untuk membersihkan pori pori yang tersumbat.
campuran tanah liat, waktu pembakaran,
sedangkan nilai konduktivitas hidraulik kendi
temperatur dan liat yang dipilih harus tepat untuk
sebelum pengamplasan pada penelitian ini
memastikan bahwa kendi cukup berporous untuk
sebesar 1,034 x 10-8 cm/detik.terjadi peningkatan
sistem irigasi yang ingin digunakan. Sehingga
nilai konduktivitas hidraulik kendi setelah
ditarik kesimpulan bahwa waktu pembakaran
dilakukan pengamplasan. Hal ini sejalan dengan
,temperatur, pengaturan jenis liat dalam kendi
yang disebutkan oleh Edward (2010). Terjadina
lebih fisien dibandingkan cara pengamplasan.
penurunan nilai konduktivitas hidraulik kendi
pada perlakuan p6 disebabkan oleh metode
Konduktivitas Hidraulik Kendi
pengamplasan dinding kendi yang konvensional
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa
dimana pengangkatan lapisan impermeable pada
pengamplasan dinding kendi menunjukkan
permukaan dinding kendi tidak rata dengan
pengaruh positif terhadap konduktifitas hidraulik
menggunakan kertas pasir.
kendi (Gambar 4). Hal ini ditunjukkan dengan
133
Keteknikan Pertanian
J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.3 No. 1 Th. 2014
y = 0,0025x + 1,2805
r= 0,0458
konduktivitas hidrolik
2
1,5
1
0,5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
taraf pengamplasan
Gambar 4. Grafik hubungan taraf pengamplasan dengan konduktivitas hidraulik
Delhi. Mc Graw
Company LTD.
KESIMPULAN
1. Perlakuan pengamplasan terhadap dinding
kendi berpengaruh tidak nyata terhadap
jarak pembasahan tanah
2. Perlakuan pengamplasan terhadap dinding
kendi berpengaruh tidak nyata terhadap
volume air
3. Perlakuan pengamplasan terhadap dinding
kendi berpengaruh tidak nyata terhadap
porositas kendi
4. Perlakuan pengamplasan terhadap dinding
kendi berpengaruh tidak nyata terhadap
konduktivitas hidraulik kendi
Hill
Publishing
Mathai, M. P. and Simon, A. 2004. Water
diffusion through pottery disc of varying
porosity. Journal of Tropical Agriculture,
42, 63-65.
Nyle, C. B. 1974. The Nature and Properties of
Soil 8th Edition. New York. MacMillan
Publishing Co.ing.
Saleh, E. 2000. Kinerja Irigasi Kendi untuk
Tanaman di Daerah Kering . Bogor.
IPB Press.
Sastrohartono, H. 2010. Teknik Fertigasi Kendi
untuk Pertanian Lahan Kering.
Yogyakarta. Fakultas Teknologi Institut
Pertanian Yogyakarta.
DAFTAR PUSTAKA
Buckman, H. O. dan Nyle, C. B.1982. Ilmu
Tanah. Jakarta. Bhatara Karya.
Sistanto, B. 2004. Pengaruh ukuran diameter
hong dan kedalaman pembenaman
hong terhadap volume pembasahan
tanah ultisol pada sistem irigasi lokal.
BIONATURA, 6, 78-93.
Edward. 2000. Kinerja Sistem Irigasi Kendi untuk
Tanaman di Daerah Kering .Bogor. IPB
Press.
Hakim, N. D. 1986. Dasar dasar Ilmu Tanah.
Lampung. Unila Press.
Siyal, A. A. 2009. Performance of Pitcher
Irrigation System. Soil Science, 174,
312-320.
Hardjowigeno, S. 1987. Ilmu Tanah. Jakarta.
Mediyatama Sarana Perkasa.
Stein, T. M. 1995. Hydraulic Conduktivity of
Pitcher Material for Pitcher Irrigation
(First result) ; Zeitschrft fur Be
Wasserungswirtschaft. 30 (1), 72-93.
Islami, T. dan Utomo H. W., 1995. Hubungan
Tanah Air dan Tanaman. Semarang.
IKIP Semarang Press.
Kramer, P. 1983. Plant and Soil Water
Relationship; a modern sinthesys. New
Sub Balai Rehabilitas Lahan Dan Konservasi
Tanah. 1996. Laporan Uji Coba Sumur
134
Keteknikan Pertanian
J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.3 No. 1 Th. 2015
Resapan Air 1995/1996. Bandung.
Departemen Kehutanan Jawa Barat.
Mechanics,
Indian
Institute
Technology New Delhi.
Vasudevan, P., Sen P. K. and Dastidar M. G.
2007. Pitcher or Clay Pot Irrigation For
Water Conservation. Proseeding of
International
Conference
on
Mechanical Engineering. Bangladesh.
of
Zreigh, A. M. and Atoum, M. F. 2004. Hydraulic
Characteristics and Seepage Modeling
of Clay Pitchers Produced in Jordan.
Department of Biosystem Engineering
and Department of Civil Engineering.
Jordan.
Vasudevan, P., Sen P. K. and Dastidar M. G.
2011. Burried Clay Irrigation for
Efficient and Controlled Water Delivery.
New Delhi; Department of Applied
Zreig, A. M. 2006. The auto regulative capability
of pitcher irrigation system. Journal
Elsevier, 132-138.
135